(57)【要約】  スピーカ（１０）においては、スピーカユニット（２０）と、スピーカユニット（２０）の前方に設けられたパッシブラジエータ（５０ｘ）と、スピーカユニット（２０）が取り付けられて、スピーカユニット（２０）の後方を覆い、スピーカユニット（２０）と、パッシブラジエータ（５０ｘ）とで挟まれた空間（３０ｘ）が密閉となるように構成されたキャビネット（３０）とを備え、パッシブラジエータ（５０ｘ）の有効振動板面積（５０Ｌ）が、スピーカユニット（２０）の有効振動板面積（２０Ｌ）よりも大きい。
2011118218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバと、
前記ドライバの前方に設けられたパッシブラジエータと、
前記ドライバが取り付けられて、前記ドライバの後方を覆い、前記ドライバと、前記パッシブラジエータとで挟まれた空間が密閉となるように構成されたキャビネットとを備え、
前記パッシブラジエータの有効振動板面積が、前記ドライバの有効振動板面積よりも大きいスピーカ装置。
【請求項２】
前記パッシブラジエータの前記有効振動板面積は、前記ドライバの有効振動板面積の２倍以上である請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項３】
請求項１記載のスピーカ装置を含み、
音源からの信号を検出して、その信号を制御フィルタで信号処理し、前記制御フィルタの出力信号を、前記スピーカ装置にて制御音として再生し、制御点において所定の効果を得る音制御装置。
【請求項４】
前記制御点は、前記スピーカ装置の至近距離に位置し、
前記制御点に設置された、前記音制御装置による制御の制御効果を検出する効果検出器を備え、
前記制御フィルタは、前記効果検出器からの信号により、当該制御フィルタの制御特性が調整されるフィルタである請求項３記載の音制御装置。
【請求項５】
前記スピーカ装置から、前記効果検出器が設置される前記制御点の前記位置までの間の前記至近距離は、前記ドライバの口径以下である請求項４記載の音制御装置。
【請求項６】
複数の前記効果検出器を含み、
前記制御フィルタの前記制御特性は、それぞれの前記効果検出器の検出信号が加算された信号に基づき調整される請求項４記載の音制御装置。
【請求項７】
前記パッシブラジエータは、
複数個の小型パッシブラジエータから構成される請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項８】
複数の前記スピーカ装置を含み、
前記複数のスピーカ装置は、互いに密着された２つの前記スピーカ装置を含む請求項３記載の音制御装置。
【請求項９】
前記複数のスピーカ装置は、壁に取り付けられる請求項８記載の音制御装置。
【請求項１０】
前記壁は、前記壁の内部に、それぞれの前記スピーカ装置の前記ドライバと、前記パッシブラジエータとが組み込まれ、それぞれの前記スピーカ装置の前記キャビネットの機能の少なくとも一部を有する請求項９記載の音制御装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の音制御装置に含まれる複数の前記スピーカ装置が取り付けられた壁。
【請求項１２】
前記スピーカ装置は、家の壁の内部に収納され、
前記壁は、空間と、前記空間の外部の空間との全体を、２つの前記空間へと分け、
前記外部の空間は、音を出す音響機器が設置され、
前記音響機器が設置された前記外部の空間でない方の前記空間は、音を聞くユーザが存在する空間であり、
前記スピーカ装置が設けられる音制御装置は、前記ユーザが存在する前記空間における音を検出するエラーマイクを含み、
前記ドライバは、前記スピーカ装置により、前記ユーザが存在する前記空間へと出力される音を再生し、
再生される前記音は、その音が出力されれば、検出される前記音に含まれる、前記音響機器が出す前記音からの騒音が、比較的少なくなる音であり、
前記スピーカ装置からの、前記エラーマイクの位置までの距離は、前記パッシブラジエータがない場合に適切である第２の距離ではなく、前記パッシブラジエータを備える場合に適切である、前記第２の距離よりも短い第１の距離であり、
前記第１の距離は、その距離の位置に前記エラーマイクがある場合には、前記エラーマイクが、前記ユーザの動作の邪魔になり易い距離であり、
前記第２の距離は、その距離の位置にある場合には、邪魔になり難い距離である請求項１記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音制御装置に関し、より特定的には、騒音を低減したり、音楽の効果（臨場感や音質など）を向上させたりするために、壁やパーティションに埋め込み可能なサイズのスピーカを用いた音制御装置に関する。そして、さらに特定的には、スピーカ直前での音制御を可能とし、且つ、壁やパーティション全体を制御しても、低演算量に抑えるための音響的、電気的工夫を備え、その結果、より少ない演算負荷で、壁やパーティションで囲まれた広い制御エリアを確保することのできる音制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、不快な騒音を低減する手法として、逆位相の音を、制御スピーカから再生して、騒音を打ち消す、所謂、能動騒音制御の考えは古くから存在している。ヘッドホンやダクト（管路）などの空間サイズが、比較的小さく、限定された１次元空間では、能動騒音制御の実用例がある。そして、その制御方式も、アナログ式以外に、デジタル式でも具現化されている。つまり、１次元制御であれば、比較的低演算で実現できるので、デジタル式でも、コストを低く抑えることができる。このため、１次元制御における実用例がある。【０００３】
しかし、一般家庭の部屋やオフィス、自動車室内などの、空間サイズが大きい３次元空間では、効果を得るための多数の制御点を有さねばならない。つまり、多数の制御点を有さねば、広いエリアで、一定効果を確保できない。このため、演算量が多くなり、低コストで実現することが困難であった。【０００４】
図１５は、特開平７−７７９９１号公報（特許文献２）や、特開平８−１９０８３号公報（特許文献３）に示される、１次元制御における能動騒音制御の第１の従来例を示している。【０００５】
図１５の例では、熱源を伴う騒音源２０００が、ダクト１０００の上流に存在する。そして、この騒音源２０００は、その高温ガスを、騒音と共に、ダクト１０００内を通じて、下流へ排気している。【０００６】
能動騒音制御装置は、上流に設置した騒音マイク１１００で、騒音源２０００からの騒音を検出し、その検出信号が、制御フィルタ３０００で信号処理され、スピーカユニット２１００に入力される。【０００７】
スピーカユニット２１００は、キャビネット２０００ａに、後面密閉型として取り付けられており、制御フィルタ３０００からの制御信号を再生する。なお、スピーカユニット２１００は、例えばドライバである。【０００８】
そして、スピーカユニット２１００の前面において、パッシブラジエータ２２００が、キャビネット２０００ａに設置されていることで、密閉空間を構成している。パッシブラジエータ２２００は、周囲にエッジを有して、キャビネット２０００ａと接しているため、可動である。よって、スピーカユニット２１００で再生された制御音は、パッシブラジエータ２２００を介して、ダクト１０００内に伝達される。【０００９】
ダクト１０００に放射された制御音と、騒音源２０００からの騒音とは、ダクト１０００内で干渉し、その干渉音が、ダクト１０００下流に設置されたエラーマイク１２００で検出されて、制御フィルタ３０００へ入力される。【００１０】
制御フィルタ３０００は、エラーマイク１２００からの検出信号を最小とするように、自身のフィルタ特性を変化させる。なお、この制御における制御アルゴリズムには、一般的に、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳ（非特許文献１：ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ（Ｂｅｒｎａｒｄ  Ｗｉｄｒｏｗ  ＆  Ｓａｍｕｅｌ  Ｄ．  Ｓｔｅａｒｎｓ，ＰＲＥＮＴＩＣＥ−ＨＡＬＬ，ＩＮＣ．，Ｐ２８８〜２９２））が用いられる。【００１１】
この結果、エラーマイク１２００の位置では、騒音が低減することになる。【００１２】
ここで、ダクト１０００は、制御対象とする騒音に対して、その断面積が十分に小さいため、ダクト１０００内は、１次元空間となる。このため、エラーマイク１２００で、騒音が低減できれば、エラーマイク１２００より下流のダクト１０００内は、どこでも、同様の効果が得られることになる。【００１３】
また、耐熱性および腐食性が比較的高いパッシブラジエータ２２００を用いることで、スピーカユニット２１００が、熱や腐食に侵されることを防止できる。【００１４】
このように、図１５の第１の従来例では、ダクト１０００内という１次元空間における騒音制御は実現できたが、このままでは、居住空間などの３次元制御はできない。【００１５】
図１６は、第１の従来例の他の構成を示す図である。【００１６】
そこで、図１６のような制御を行う。この制御は、前述のＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳを、３次元制御に適用するために、マルチｃｈ化させたものである。つまり、例えば、この制御は、ＡＣＴＩＶＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＳＯＵＮＤ（非特許文献２：Ｐ．Ａ．  Ｎｅｌｓｏｎ  ＆  Ｓ．Ｊ．  Ｅｌｌｉｏｔｔ,ＡＣＡＤＥＭＩＣ  ＰＲＥＳＳ,Ｐ３９７〜４１０）に記載されている制御などである。【００１７】
図１６では、家１００１の外部にある騒音源２０００から、家１００１内に、騒音が侵入してくる場合に、家１００１内に居る人４０００付近で、騒音低減する構成を示している。【００１８】
騒音マイク１１００で検出した、騒音源２０００の騒音信号は、制御フィルタ３０００に入力され、所定の信号処理を施された後、スピーカ２３００〜２３０１に出力される。【００１９】
ここで、スピーカ２３００〜２３０１は、スピーカユニットが、キャビネットに取り付けられたスピーカシステムであり、所謂、密閉スピーカやバスレフスピーカと呼ばれるものである。なお、スピーカユニットは、例えばドライバである。【００２０】
その結果、スピーカ２３００〜２３０１から制御音が再生され、人４０００の耳元近傍に設置したエラーマイク１２００〜１２０１において、屋内に侵入してきた騒音と、制御音が干渉した結果を検出する。【００２１】
制御フィルタ３０００は、エラーマイク１２００〜１２０１からの検出信号を最小とするように、自身のフィルタ特性を変化させ、それによって、エラーマイク１２００〜１２０１において、騒音が低減される。【００２２】
ところで、人４０００が騒音低減を感じるには、少なくとも、人４０００の両耳近傍を制御しなければならず、そのため、エラーマイク１２００〜１２０１を耳元付近に設置している。なお、人４０００が動くことなども考慮すると、人４０００の頭部を覆うように、制御エリア（点線で囲まれた領域）を設定し、その周囲に、必要に応じて複数のエラーマイクを設置することが望ましい。【００２３】
図１７は、図１６に示した制御フィルタの内部構成を示す図である。【００２４】
次に、３次元制御を行う制御フィルタ３０００の構成について、図１７を用いて詳しく説明する。【００２５】
制御フィルタ３０００は、ＦＩＲ（Finite Impulse Response Filter）フィルタ３１００〜３１０１と、Ｆｘフィルタ３２００〜３２０３と、ＬＭＳ（Least Mean Square）演算器３３００〜３３０３と、係数加算器３４００〜３４０１から構成されている。【００２６】
ＦＩＲフィルタ３１００〜３１０１は、騒音マイク１１００（図１６）からの騒音信号を、自身の係数と畳み込み処理して、制御信号として、スピーカ２３００〜２３０１に出力する。【００２７】
Ｆｘフィルタ３２００〜３２０３は、それぞれスピーカ２３００〜２３０１から、エラーマイク１２００〜１２０１までの伝達特性Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２１、Ｃ２２を近似した係数を有している。このＦｘフィルタ３２００〜３２０３は、騒音マイク１１００からの騒音信号と、その係数を畳み込み、その結果を、ＬＭＳ演算器３３００〜３３０３に入力する。【００２８】
ＬＭＳ演算器３３００〜３３０３には、エラーマイク１２００〜１２０１からの検出信号も入力され、これをエラー信号、Ｆｘフィルタ３２００〜３２０３からの信号を参照信号として、ＬＭＳ演算を実行する。【００２９】
そして、その結果を、係数加算器３４００〜３４０１で加算し、それぞれ、ＦＩＲフィルタ３１００〜３１０１の係数を更新する。【００３０】
この一連の、ＦＩＲフィルタ３１００〜３１０１での制御信号出力と、係数更新動作とを繰り返すことによって、２つのスピーカ２３００〜２３０１を用いて、２つの制御点であるエラーマイク１２００〜１２０１における騒音低減を可能とする。【００３１】
以上より、３次元制御が実現されることになるが、例えば、人４０００がどこに動いても騒音低減効果を感じるように、制御エリアを、家１００１内全体で得られるようにするためには、制御エリア周囲に配置するスピーカと、エラーマイクが多数必要となる。【００３２】
すると、図１７のＦＩＲフィルタ、Ｆｘフィルタ、ＬＭＳ演算器も、当然増加することになり、特にＦｘフィルタとＬＭＳ演算器とは、スピーカとマイクの掛け算で増加するため、制御エリアを広くするほど制御フィルタ３０００の演算量は指数関数的に増大してしまう。なお、図１７の例では、スピーカ（スピーカ２３００〜２３０１）の個数が２個で、かつ、マイク（エラーマイク１２００〜１２０１）の個数も２個である。【００３３】
そこで、制御エリアを広げても、演算量を抑える工夫が、特開平１０−１７７３９１号公報（特許文献１）などで提案されている。【００３４】
図１８は、第２の従来例として、比較しやすいように、特開平１０−１７７３９１号公報を、図１６に当てはめた構成を示している。【００３５】
特開平１０−１７７３９１号公報では、騒音源が、屋内に存在する実施例を示しているが、この公報における請求項などでは、騒音源が、屋内にあることを限定していない。つまり、この公報では、騒音源の位置よりも、制御点に設置された、複数のエラーマイクの検出信号を加算することに特徴がある。そこで、図１８では、図１６と同様に、騒音源２０００が、家１００１の外部に存在する例を示している。【００３６】
騒音マイク１１００で検出された騒音源２０００の騒音信号は、制御フィルタ３０００で信号処理され、信号処理された後の信号が、スピーカ２３００〜２３０１から、制御音として再生される。【００３７】
人４０００の両耳に設置したエラーマイク１２００〜１２０１において、制御音と、外部からの音との干渉した結果が検出され、加算器５０００で加算された後、エラー信号５０００ａとして、制御フィルタ３０００に入力される。【００３８】
ここで、制御フィルタ３０００は、ＦＩＲフィルタ３１００と、Ｆｘフィルタ３２００と、ＬＭＳ演算器３３００から構成されている。そして、ＦＩＲフィルタ３１００が、自身の係数と、騒音マイク１１００からの検出信号とを畳み込んで、制御信号を生成、出力している。【００３９】
一方、その係数は、Ｆｘフィルタ３２００の出力と、加算器５０００からのエラー信号とを用いて、ＬＭＳ演算器で新たに求められ、それを用いて、ＦＩＲフィルタ３１００の係数を更新する。【００４０】
この一連の制御信号生成、係数更新を繰り返すことで、加算器５０００からのエラー信号が低減される。【００４１】
つまり、図１５の場合と同じＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムに基づく制御となっており、故に、Ｆｘフィルタ３２００には、スピーカ２３００〜２３０１から、エラーマイク１２００〜１２０１を経由して、加算器５０００までの伝達特性が、係数として近似されている。【００４２】
このように、図１６では、図１７で説明されるだけの演算規模があったが、図１８では、その約１／４の演算規模で、人４０００の頭部近傍における３次元制御が可能となっている。但し、図１８の構成では、直接的に低減しているのは、加算器５０００からのエラー信号５０００ａであり、エラーマイク１２００およびエラーマイク１２０１それぞれの検出信号（つまり、エラーマイク１２００、１２０１が設置されている箇所での音）とイコールではない。【００４３】
具体的には、エラーマイク１２００とエラーマイク１２０１とが設置されている２つの位置の間の間隔（間隔２３００ｘ参照）について、次の通りである。【００４４】
つまり、この間隔に対して、エラーマイク１２００で検出した信号と、エラーマイク１２０１で検出した信号が、同位相の関係である周波数（エラーマイク間隔に対して、十分に波長の長い周波数）では、加算器５０００で加算しても、強調しあうことはあっても、打ち消しあうことはない。【００４５】
一方、エラーマイク１２００で検出した信号と、エラーマイク１２０１で検出した信号が、逆位相の関係である周波数（エラーマイク間隔に対して、波長の短い周波数）では、加算器５０００で加算すると、打ち消しあい、その結果、エラー信号にその周波数の成分が失われてしまう。【００４６】
よって、耳元では、その周波数の音が存在するにも拘らず、エラー信号に含まれていないため、制御困難となる。【００４７】
このため、図１８のように、制御点でのエラーマイク信号を加算する構成では、エラーマイク間隔が、同位相とみなされる（少なくとも逆位相ではない）周波数以下でしか安定動作を確保できない。【００４８】
このような、制御周波数条件があるとしても、その制限内で動作させるならば、演算量を低減する手段としては有効である。【００４９】
なお、特開平１０−１７７３９１号公報（特許文献１）では、エラーマイク数が２つ以上（例えば８つ）でも構わないと記載されている。このように、２つ以上ある場合には、間隔が近いマイクや、遠いマイクなどがあり、条件が複雑になる。そして、この場合には、これらのマイクの信号を全て加算することになる。このため、確実に、安定動作できる条件は、最も離れた２つのマイクの間の間隔が、同位相とみなされる周波数以下であるとの条件となる。このため、安定動作が可能な条件が、より厳しい条件になる。【００５０】
なお、特許文献４の技術も適宜、参照されたい。特許文献４の技術では、次の通りである。つまり、電子機器のケースにより、サスペンションで、その電子機器のタッチパッドの外周部が支持されることで、ケースと、タッチパッドとの間に、音放射用の空間が形成される。そして、形成される空間に対して、電気機械音響変換器により音が放射される。そして、この放射がされることにより、放射された音のエネルギによって、タッチパッドが振動する。これにより、タッチパッドが、電子機器の外部へと音を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開平１０−１７７３９１号公報
【特許文献２】特開平７−７７９９１号公報
【特許文献３】特開平８−１９０８３号公報
【特許文献４】特開２００４−１１０８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５２】
ところで、第１の従来例において、パッシブラジエータ２２００（図１５）を介して、制御音を放射する構成とした理由については、次の通りである。【００５３】
つまり、ダクト１０００内には、高温ガスが流れる。一方、通常、パルプなどで作られるスピーカユニット２１００の振動板や、樹脂で作られるエッジなどは、耐熱性や腐食性に弱く、高温ガスに直接触れると、燃えたり腐食したりする。このため、耐熱性および腐食性に優れた材料を用いたパッシブラジエータ２２００を利用することで、スピーカユニット２１００の性能劣化、品質劣化を防止することである。【００５４】
このように、パッシブラジエータ２２００は、スピーカユニット２１００を、高温と腐食から防止することが目的のために設けられたものであり、騒音低減効果そのものに対する効果向上を狙ったものではない。【００５５】
つまり、ダクト１０００内を伝わる、騒音を伴うガスが、常温であった場合、パッシブラジエータ２２００を用いる必要は無く、スピーカユニット２１００を、直接ダクト１０００に面して取り付けても、何ら問題ない。【００５６】
ちなみに、耐熱性や耐腐食性を高めるために、パッシブラジエータ２２００の振動板を、金属製にすると、重く硬くなる。このため、能率が下がって、必要な音圧が確保できなかったり、適度な内部損失が無いために、共振周波数が高くなって、低音が出にくくなったり、また、鋭い共振特性がいくつも発生して、音圧周波数特性が平坦にならないなどの、各種の不具合が発生する。【００５７】
同様に、パッシブラジエータ２２００のエッジを、金属や樹脂などで皮膜加工などすると、硬くなるため、振動板が動きにくくなり、結果的に、制御に必要な低音を、十分な音圧で再生できないなどの不具合が発生する。【００５８】
次に、第２の従来例の手法（図１８）を用いれば、３次元制御でも、演算量を抑えて制御可能であるが、先述のように、エラー信号として加算する各エラーマイク（図１８ではエラーマイク１２００、１２０１）の設置間隔で、制御対象（上限周波数や制御エリア）が限定される。このため、家１００１内の部屋全体で、広く制御効果を得ることは困難である。つまり、家１００１内の部屋における、比較的多くの位置で、制御効果を得ることが望まれるケースでは、上述された間隔（間隔２３００ｘ）が、比較的長くなる。このため、この間隔で逆位相である周波数の範囲が広くなり、（適切な）制御効果を得られなくなる。【００５９】
また、特開平１０−１７７３９１号公報では、スピーカと、エラーマイクとの関係が、１対１（スピーカ数とエラーマイク数が同数）に対応して設置されていると記載されている。しかしながら、それらの位置の間の位置関係（例えば、スピーカとエラーマイクの距離）として比較的適切なものについては、開示されていない。【００６０】
唯一具体的には、図１９のように、パーティション１００２のエッジ部（エッジ部１００２ａ）で、騒音源２０００側に、スピーカ２３００を設置し、エラーマイク１２００も、このエッジ部に設置する構成が示されているだけである。つまり、ここでも、スピーカ２３００と、エラーマイク１２００の距離が、効果に及ぼす影響に関しては、何ら示されていない。つまり、スピーカ２３００と、エラーマイク１２００との距離が、比較的近い距離である方が好ましいのか、比較的遠い距離である方が好ましいのか、どのような距離が好ましいかについては着目されていない。【００６１】
また、スピーカが壁（パーティション）内部に設置されることが記載されてはいるが、そのとき、エラーマイクが、どこに設置されているのかの記載はない。【００６２】
つまり、スピーカとエラーマイクとの位置関係が効果に及ぼす影響、特にスピーカとエラーマイクの距離が近い場合の問題と、その解決方法については、何ら言及していない。【００６３】
本願は、住宅やオフィスなどの居住空間において、外部（屋外あるいは隣室など屋内）からの騒音を、制御対象空間内全体で低減する、あるいは、リスニングルームで、テレビ（以下ＴＶ）やオーディオ鑑賞するときに、その場に居る家族全員が、同じ最良な音響効果を楽しむための、音場制御を実現するためのものである。【００６４】
これを実現するためには、できるだけ広い領域を覆う多数のスピーカと、それに応じたエラーマイクが必要である。【００６５】
一方で、人が、その部屋を自由に動くためには、スピーカとエラーマイクを、人が動く際に、邪魔にならないように、設置しなければいけない。よって、制御対象空間を構成する壁に、スピーカとマイクを設置するのが理想的である。【００６６】
図２０は、家１００１の外部（空間１００１ｂ）に、騒音源２０００が存在する場合、壁１００３を伝わって屋内（制御対象空間１００１ａ）に、騒音源２０００の音が侵入する例を示している図である。【００６７】
図２１は、同じ家１００１のある部屋（空間１００１ｂ）で、人４００１が、ＴＶ（television）６０００を視聴している場合に、ＴＶ６０００内のスピーカ６１００から再生された音が、壁１００４を伝わって、隣室（制御対象空間１００１ａ）に侵入する例を示している図である。【００６８】
図２０でも図２１でも、人４０００の居る部屋の空間が、静かにする制御対象空間１００１ａとなる。いずれも、壁１００３、１００４を伝わって、進入しているため、壁１００３〜１００４（壁１００３ａ）からの、騒音の侵入を遮断できれば、人４０００が居る制御対象空間１００１ａの全体で、騒音低減できると推察される。【００６９】
そこで、騒音を遮断する壁１００３〜１００４の面積を変化させ、制御対象空間の騒音低減量を、音響シミュレーションを用いて比較した。【００７０】
図２２ａ、図２２ｂは、図２１に基づく解析モデルを示す図である。【００７１】
図２２ａは、家１００１を上から見た図（イメージなので縦横比に意味はない）、図２２ｂは、制御対象空間側から見た壁１００４を示している。【００７２】
ＴＶ内蔵スピーカに相当するスピーカ６１００を音源として、騒音を発生させた場合の制御対象空間での音圧分布と、壁１００４で伝達する騒音を、所定量だけ遮断したときの、制御対象空間での音圧分布との間の差分を、騒音低減量として求める。【００７３】
このとき、壁１００４に対して、一点鎖線で囲まれた比較的小さな領域１００４ａを、遮断領域１００４ｘとする場合と、点線で囲まれた比較的大きな領域１００４ｂを遮断領域１００４ｘとする場合と、実線で囲まれた壁１００４全体（領域１００４ｃ）を遮断領域とする場合を比較する。【００７４】
なお、解析面は、図２２ａ、図２２ｂにおける面Ａ（ハッチングで示す）である。【００７５】
図２３〜２６のそれぞれは、図２２ａ、図２２ｂの解析の解析結果を示す図である。【００７６】
図２３は、周波数１００Ｈｚの場合、図２４は周波数２００Ｈｚの場合、図２５は周波数３００Ｈｚの場合、図２６は周波数５００Ｈｚの場合の音圧分布を、それぞれ示す。【００７７】
これら図２３〜２６のそれぞれにおける（ａ）欄が、図２２ｂの一点鎖線で囲まれた領域１００４ａ（小エリア）を、２０ｄＢ騒音遮断した場合を示している。また、（ｂ）欄が、図２２ｂの破線で囲まれた領域１００４ｂ（中エリア）を２０ｄＢ騒音遮断した場合を示している。【００７８】
表示している音圧分布は、遮断前の音圧を、０ｄＢ基準として、遮断後の音圧を示している。つまり、マイナス表示（−２０ｄＢなど）が、騒音低減していることを示しており、色の黒く、濃い方が、低減効果が大きい（低減効果を分かりやすく示すために、白色で数値を挿入している）。【００７９】
図示されるように、いずれの周波数でも、（ｂ）欄の方が広い範囲で騒音低減効果が大きい。【００８０】
図２７は、壁１００４全体（大エリア、領域１００４ｃ）を２０ｄＢ騒音遮断した場合を示している図である。【００８１】
当然、どの周波数でも、制御対象空間全体で、２０ｄＢの騒音低減効果が得られている。【００８２】
以上から、制御対象空間において、可能な限り広い範囲で、騒音低減効果を得るためには、騒音が侵入する壁の、できる限り広い面（理想的には壁全体）を、均一に騒音制御する必要性が分かる。【００８３】
そこで、前述したように、壁に設置したある程度多数のスピーカと、各スピーカの至近距離に設置したエラーマイクとを用いて、騒音が伝達する壁で、騒音低減する方法が考えられる。【００８４】
しかし、この方法には、いくつかの問題点がある。【００８５】
１つめは、騒音低減量と、そのエリアを大きくさせようとするに伴い、スピーカ数と、エラーマイク数が増大するので、制御演算量が膨大となることである。【００８６】
２つめは、スピーカを壁に取り付ける構造を考えた場合、スピーカの厚みが大きいと、スピーカを含めた、壁全体の厚み（図２２ａの厚み１００１Ｌを参照）が大きくなってしまう、あるいは、壁内部に収納したくても、一般の標準的な壁に納まらないなどの問題である。これは、結果的に、部屋を狭くすることに他ならない。また、厚みの大きいスピーカは、一般的に、スピーカの縦横全体も大きくなり、結果的に重くなる。このような重いスピーカを、多数、壁に取り付ける場合、壁の強度も問題となってくる。【００８７】
３つめは、エラーマイクを、スピーカの至近距離に設置する場合、スピーカから放射される音は、まだ平面波的ではなく、球面波状になっていることに関する。つまり、このように球面波状になっているために、例えば、スピーカ中心付近と、周囲付近では、波面が乱れている。このため、スピーカ中心付近に、エラーマイクを設置した場合、その位置では、騒音低減効果が得られても、その位置からずれた場所では、効果が劣化することである。これを、さらに詳細に説明する。【００８８】
図２８は、口径５ｃｍのスピーカユニット６２００を、無限大バッフル７０００に取り付けて再生したときの、スピーカユニット６２００からの距離による音圧分布を比較する音響シミュレーションモデルを示している図である。【００８９】
図２８の（ｂ）欄は側面図であり、音圧分布の観測面（観測面Ｘ、Ｙ、Ｚ）としては、スピーカユニット６２００からの距離が２ｃｍでの観測面、１０ｃｍでの観測面、３０ｃｍでの観測面を、それぞれ、設定している。【００９０】
図２９は、図２８の解析での解析結果を示すである。【００９１】
図２８の（ａ）欄に示す、上方からの観測面Ｘ、Ｙ、Ｚにおける音圧分布を表示している（図２９の点線で示す丸印は、スピーカユニット６２００の位置）。【００９２】
図２９より、１００Ｈｚの場合も、３００Ｈｚの場合も、距離が遠くなるほど（つまり、観測面Ｘ→Ｙ→Ｚの順で）、観測面内での音圧差が無くなり、波面が、均一になっている。逆に言えば、スピーカユニット６２００に近づくほど、波面が乱れているということである。【００９３】
次に、スピーカユニットの口径を、５ｃｍ、１５ｃｍ、３０ｃｍと変化させた場合の、スピーカユニット至近距離における音圧分布をシミュレーションする。【００９４】
図３０は、そのシミュレーションモデルを示している図である。【００９５】
ここで、図３０の（ｂ）欄の側面図のように、音圧分布の観測面Ｘ（観測面７０００ｘ）は、スピーカユニット６２００から２ｃｍ離れた位置とする。【００９６】
図３０では、スピーカ口径を、５、１５、３０ｃｍのそれぞれに変更して、振動板から２ｃｍ離れた観測面上で、スピーカ中心Ａと、１５ｃｍ離れたＢとの特性を比較している。【００９７】
図３１は、図３０（ａ）に示す、上方からの観測面Ｘにおける音圧分布を、表示している（図３１の点線で示す丸印は、スピーカユニット６２００の位置）。【００９８】
図３１より、１００Ｈｚと３００Ｈｚのいずれの周波数でも、口径が大きくなるほど、スピーカユニット中心を含む、音圧の高い領域が広くなっていき、例えば、図３０の点Ａと点Ｂの音圧差を比較しても、口径の大きい方が、差が少ない。【００９９】
なお、図２３〜２７、２９〜３１に含まれる濃淡が除かれた線図が、図３６〜４０、４１〜４３にそれぞれ示される。適宜、これらの線図も参照されたい。【０１００】
以上から、スピーカ至近距離では、波面が均一でなく、均一にするためには、スピーカ口径が大きい方が有利だということが分かる。【０１０１】
ところで、スピーカ口径が大きいほど、均一な波面を生成するのに有利であることは分かったが、仮に、複数の各スピーカ間の距離が大きい場合、そのようなスピーカ間でも、均一に騒音制御できるのか疑問が残る。【０１０２】
図３２ａ、図３２ｂは、スピーカ間隔が効果に与える影響を求める実験構成を示す図である。【０１０３】
そこで、図３２ａに示すように、騒音源（例えば、ＴＶ６０００の内蔵スピーカ６００１）からの騒音が、壁１００４を伝わって、制御対象空間に侵入してくる場合に、２つのスピーカ２３００〜２３０１を壁に取り付け、各スピーカ２３００〜２３０１の中心で、距離２ｃｍ離れた位置に、エラーマイク１２００〜１２０１を設置する。ここで、スピーカ２３００〜２３０１は、密閉スピーカシステムとする。【０１０４】
そして、制御フィルタ３０００が、エラーマイク１２００〜１２０１における騒音を低減させる。ここで、制御フィルタ３０００の内部は、前述の図１７で示す構成と同様の構成である。【０１０５】
なお、騒音マイク１１００で、騒音信号を検出する構成としているが、騒音源が、スピーカ６００１なので、スピーカ６００１に入力される電気信号を直接、騒音信号としてもよい。【０１０６】
この制御を行うのに際して、図３２ｂに示される、スピーカ２３００〜２３０１間距離Ｌを変化させたときの効果を比較する。なお、比較する評価点として、エラーマイク１２００〜１２０１以外に、スピーカ間に、マイク（評価マイク、評価用マイク）１４００を設置しておく。【０１０７】
図３３ａ〜図３３ｄは、スピーカ間距離Ｌ＝９ｃｍとした場合の効果を示している図である。【０１０８】
ここで、スピーカ２３００〜２３０１の口径は、８ｃｍのため、２つのキャビネットは密着している（つまり、スピーカ２３００〜２３０１の各横サイズが９ｃｍということ）。図３３ａが、エラーマイク１２００での効果、図３３ｂ）、エラーマイク１２０１での効果、図３３ｃが、評価用マイク１４００での効果をそれぞれ示している。【０１０９】
ここで、効果は、制御前と制御後との間での差分なので、数値は、騒音低減量を示しており、プラス数値（例えば２０ｄＢ）が、騒音低減していることを示している。【０１１０】
いずれも、１００〜１０００Ｈｚにおいて、約２０ｄＢの騒音低減効果が得られている。よって、このスピーカ間隔では、制御フィルタ３０００が、エラーマイク１２００〜１２０１の制御点を制御した場合に、その間も、同等効果が得られ、均一制御できている。【０１１１】
図３４ａ〜図３４ｄは、スピーカ間距離Ｌ＝１１ｃｍとした場合の効果を示している図である。【０１１２】
ここで、２つのスピーカキャビネットには隙間ができるため、図３４ｄに示すように、これを埋めるパネル１５００を貼り、壁に、スピーカ２３００〜２３０１を埋め込めた状態に近づけている。【０１１３】
これによって、騒音が、隙間から直接伝播しないように、また、スピーカ２３００〜２３０１から見れば、バッフル効果が効くように配慮した。図３４ａでの効果、つまり、エラーマイク１２００での効果と、図３４ｂでの効果、つまり、エラーマイク１２０１での効果とは、図３３ａおよび図３３ｂと同様に、１００〜１０００Ｈｚにおいて、約２０ｄＢの騒音低減効果が得られているが、図３４ｃ、つまり、評価用マイク１４００での効果は、全体的に５ｄＢ程度劣化している（矢印１４００ａを参照）。【０１１４】
よって、このスピーカ間隔では、均一制御が崩れ始めていると考えられる。【０１１５】
図３５ａ〜図３５ｄは、スピーカ間距離Ｌ＝１３ｃｍとした場合の効果を示している図である。【０１１６】
図３５ａにおける、エラーマイク１２００での効果と、図３５ｂにおける、エラーマイク１２０１での効果では、先述の図３３ａ、図３３ｂでの例と同様に、１００〜１０００Ｈｚにおいて、約２０ｄＢの騒音低減効果が得られているが、図３５ｃにおける、評価用マイク１４００での効果は、全体的に、１０ｄＢ程度劣化している（矢印１４００ｂを参照）。よって、このスピーカ間隔では、均一制御ができていないと考えられる。【０１１７】
以上より、スピーカ間隔が小さいほど、均一制御できることが分かった。しかし、スピーカ間隔が小さいということは、使用するスピーカ数が多くなるということであり、結果的に、演算量の増大に繋がる問題が残る。【０１１８】
ここで、これまでの検証を再度整理すると、以下の（１）〜（３）のことが分かる。【０１１９】
図２１〜図２７の検証から、
（１）制御対象空間において、可能な限り広い範囲で騒音低減効果を得るためには、騒音が侵入する壁全体（なるべく広い領域）を均一に騒音制御しなければならない
図２８〜図３１の検証から、
（２）スピーカ至近距離では、波面が均一でなく、均一にするためには、スピーカ口径を大きくする必要がある
図３２ａ〜図３５ｄの検証から、
（３）均一制御するためには、スピーカ間を密着させることが有利
ということがわかった。【０１２０】
しかし、（１）と（３）を行う場合、演算量の増加が問題となる。例えば、キャビネットサイズが、１０ｃｍ角のスピーカを考えた場合、１ｍ四方の壁を均一制御するためには、１００個のスピーカが必要となる。【０１２１】
ここで、（２）から、口径の大きなスピーカを用いると、スピーカ個数が少なくて済むため、演算量は軽減されるが、口径の大きなスピーカは、一般的に、厚みも大きくなって、壁の内部に収納できない、あるいは、重くなるため、壁側にその重量を指示するだけの剛性が必要になる（つまり、一般の壁では重量に耐えられない）などの問題に行き当たる。【０１２２】
このように、何らかの工夫を凝らさない限り、従来の手法では、演算量を抑えながら、（１）、（２）、（３）の全てを満足することは困難であり、その結果、目的とする騒音制御や、オーディオ音場制御の効果を発揮できない。【０１２３】
それ故、本発明は、上記課題に鑑み、壁内に、スピーカとエラーマイクとを収納して、室内に居る人の移動を邪魔せず、且つ、広いエリアで、騒音低減や音響効果向上を実現するためのスピーカ装置を、安価に提供することを目的とする。【０１２４】
なお、本発明の他の目的は、スピーカ装置（図４ａのスピーカ１０を参照）が収納される壁（図４ａの壁３参照）から、そのスピーカ装置が設けられた音制御装置のエラーマイク（図４ａのエラーマイク６０など）の位置までの距離（距離１ｆ、距離１ｎなどを参照）に関する。つまり、他の目的は、この距離が、より短い距離（距離１ｎ参照）にされて、音制御装置の形が、ユーザの動作の邪魔になり難い形にできるスピーカ装置を提供することを含む。
【課題を解決するための手段】
【０１２５】
本発明は、上記課題を解決するためのスピーカ装置であり、ドライバ（スピーカユニット）と、前記ドライバの前方に設けられたパッシブラジエータ（ドローンコーン）と、前記ドライバが取り付けられて、前記ドライバの後方を覆い、前記ドライバと、前記パッシブラジエータで挟まれた空間が密閉となるように構成されたキャビネットとを備え、前記パッシブラジエータの有効振動板面積が、前記ドライバの有効振動板面積よりも大きいスピーカ装置である。【０１２６】
つまり、例えば、本スピーカ装置により音が出力される空間（図３の空間６参照）は、その空間における音を聞くユーザが存在する空間であり、上述のダクト（管路）１０００の内部の空間などの２次元空間ではない、３次元空間である。そして、例えば、本スピーカ装置は、エラーマイク（図４ａのエラーマイク６０など参照）と共に、音制御装置に含まれる。そして、本スピーカ装置には、上述のパッシブラジエータが設けられており、上述のエラーマイクの位置が、スピーカ装置を収納する壁（図４ａの壁３を参照）に対して、十分に近い距離（距離１ｎ参照）の位置にできる。これにより、音制御装置の形が、音が出力される空間（空間６など）に存在するユーザの動作等を邪魔してしまわない、より適切な形にできる。【０１２７】
なお、例えば、ドライバの前方とは、ドライバにより再生される音が、ドライバから出て行く方向などをいう。なお、例えば、パッシブラジエータは、当該パッシブラジエータと、ドライバとで挟まれた空間が密閉であることにより、ドライバにより再生される音に合わせて、振動する。【０１２８】
そして、本発明の音制御装置は、上述のスピーカ装置を含み、音源からの信号を検出して、その信号を制御フィルタで信号処理し、前記制御フィルタの出力信号を、前記スピーカ装置にて制御音として再生し、制御点において所定の効果を得る音制御装置である。【０１２９】
なお、こうして、例えば、上述された、挟まれた空間が、密閉空間にされることにより、ドライバで再生された音の振動に合わせて、設けられたパッシブラジエータが振動（例えばピストン振動）をして、パッシブラジエータの有効振動板面積で、音の放射がされる。【０１３０】
より好ましくは、スピーカの至近距離に制御効果を検出する効果検出器を設置し、効果検出器からの信号により制御フィルタの制御特性を調整する構成とすることで、制御対象空間での効果領域を拡大し、且つ、制御対象空間の特性変化や音源の特性変化に対応できる制御フィルタ特性を求めることができる。【０１３１】
より好ましくは、効果検出器を複数個使用して、各検出信号を加算することにより、演算負荷を抑えながら、スピーカ至近距離での再生音の波面の乱れをさらに平均化するので効果を向上できる。【０１３２】
より好ましくは、パッシブラジエータを複数個の小型パッシブラジエータから構成することにより、入手可能性やコスト低減を向上させた上で同等効果を得ることができる。【０１３３】
より好ましくは、複数個のスピーカを密着させる構成とすることにより、各スピーカ間の効果劣化を抑制し、その結果、広い領域で均一な制御効果を得ることができる。【０１３４】
より好ましくは、複数のスピーカを壁に取り付ける構成とすることにより、制御対象空間全体で良好な制御効果を得ることができる。【０１３５】
より好ましくは、壁内部にスピーカユニットとパッシブラジエータを組み込むことで、コスト低減と効果確保の両立が実現できる。
【発明の効果】
【０１３６】
本発明のスピーカ装置によれば、そのスピーカ装置が音制御装置に設けられることにより、壁内にスピーカとエラーマイクを収納して室内に居る人の移動を邪魔せず、且つ、広いエリアで騒音低減や音響効果向上を実現するための音制御装置を安価に提供することができる。【０１３７】
本発明のスピーカ装置によれば、このような適切な音制御装置が構成できる。【０１３８】
スピーカ装置が設けられる音制御装置の形が、ユーザの動作の邪魔になり難い形にできる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１ａ】図１ａは、第１の実施形態に係る音制御装置のスピーカ構成を示す図である。
【図１ｂ】図１ｂは、第１の実施形態に係る音制御装置のスピーカ構成を示す図である。
【図１ｃ】図１ｃは、第１の実施形態に係る音制御装置のスピーカ構成を示す図である。
【図２】図２は、屋外に騒音源がある場合を示す図である。
【図３】図３は、屋内に騒音源がある場合を示す図である。
【図４ａ】図４ａは、屋内に騒音源がある場合における、第１の実施形態に係る音制御装置の制御構成を示す図である。
【図４ｂ】図４ｂは、屋内に騒音源がある場合における、第１の実施形態に係る音制御装置の制御構成を示す図である。
【図５】図５は、制御フィルタの内部構成を示す図である。
【図６ａ】図６ａは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図６ｂ】図６ｂは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図６ｃ】図６ｃは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図７ａ】図７ａは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図７ｂ】図７ｂは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図７ｃ】図７ｃは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図８ａ】図８ａは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図８ｂ】図８ｂは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図８ｃ】図８ｃは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図９ａ】図９ａは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図９ｂ】図９ｂは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図９ｃ】図９ｃは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図１０ａ】図１０ａは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図１０ｂ】図１０ｂは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図１０ｃ】図１０ｃは、音制御装置の制御効果を示す図である。
【図１１ａ】図１１ａは、第１の実施形態に係る音制御装置の他の制御構成を示す図である。
【図１１ｂ】図１１ｂは、第１の実施形態に係る音制御装置の他の制御構成を示す図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に係る音制御装置の他の用途を示す図である。
【図１３ａ】図１３ａは、第２の実施形態に係る音制御装置のスピーカ構成を示す図である。
【図１３ｂ】図１３ｂは、第２の実施形態に係る音制御装置のスピーカ構成を示す図である。
【図１３ｃ】図１３ｃは、第２の実施形態に係る音制御装置のスピーカ構成を示す図である。
【図１４ａ】図１４ａは、エラーマイク配置例を示す図である。
【図１４ｂ】図１４ｂは、エラーマイク配置例を示す図である。
【図１４ｃ】図１４ｃは、エラーマイク配置例を示す図である。
【図１５】図１５は、第１の従来例を示す図である。
【図１６】図１６は、第１の従来例の他の構成を示す図である。
【図１７】図１７は、図１６に示した制御フィルタの内部構成を示す図である。
【図１８】図１８は、第２の従来例を示す図である。
【図１９】図１９は、第２の従来例におけるスピーカとエラーマイクの設置例を示す図である。
【図２０】図２０は、屋外に騒音源がある場合を示す図である。
【図２１】図２１は、屋内に騒音源がある場合を示す図である。
【図２２ａ】図２２ａは、図２１に基づく音響シミュレーションモデルを示す図である。
【図２２ｂ】図２２ｂは、図２１に基づく音響シミュレーションモデルを示す図である。
【図２３】図２３は、解析結果を示す図である。
【図２４】図２４は、解析結果を示す図である。
【図２５】図２５は、解析結果を示す図である。
【図２６】図２６は、解析結果を示す図である。
【図２７】図２７は、解析結果を示す図である。
【図２８】図２８は、口径５ｃｍのスピーカの音圧分布を求める音響シミュレーションモデルを示す図である。
【図２９】図２９は、図２８の解析結果を示す図である。
【図３０】図３０は、スピーカ口径を変化させた場合の音圧分布を求める音響シミュレーションモデルを示す図である。
【図３１】図３１は、図３０の解析結果を示す図である。
【図３２ａ】図３２ａは、スピーカ間隔が効果に与える影響を求める実験での構成を示す図である。
【図３２ｂ】図３２ｂは、スピーカ間隔が効果に与える影響を求める実験での構成を示す図である。
【図３３ａ】図３３ａは、実験結果を示す図である。
【図３３ｂ】図３３ｂは、実験結果を示す図である。
【図３３ｃ】図３３ｃは、実験結果を示す図である。
【図３３ｄ】図３３ｄは、実験結果を示す図である。
【図３４ａ】図３４ａは、実験結果を示す図である。
【図３４ｂ】図３４ｂは、実験結果を示す図である。
【図３４ｃ】図３４ｃは、実験結果を示す図である。
【図３４ｄ】図３４ｄは、実験結果を示す図である。
【図３５ａ】図３５ａは、実験結果を示す図である。
【図３５ｂ】図３５ｂは、実験結果を示す図である。
【図３５ｃ】図３５ｃは、実験結果を示す図である。
【図３５ｄ】図３５ｄは、実験結果を示す図である。
【図３６】図３６は、図２３が模式的にされた線図である。
【図３７】図３７は、図２４が模式的にされた線図である。
【図３８】図３８は、図２５が模式的にされた線図である。
【図３９】図３９は、図２６が模式的にされた線図である。
【図４０】図４０は、図２７が模式的にされた線図である。
【図４１】図４１は、図２９が模式的にされた線図である。
【図４２】図４２は、図３０が模式的にされた線図である。
【図４３】図４３は、図３１が模式的にされた線図である。
【図４４】図４４は、スピーカなどを示す図である。
【図４５】図４５は、音圧のデータを示す図である。
【図４６】図４６は、音圧のデータを示す図である。
【図４７】図４７は、音圧のデータを示す図である。
【図４８】図４８は、２つのスピーカなどを示す図である。
【図４９】図４９は、スピーカなどを示す図である。
【図５０】図５０は、新築される家などを示す図である。
【図５１】図５１は、図４５が模式的にされた線図である。
【図５２】図５２は、図４６が模式的にされた線図である。
【図５３】図５３は、図４７が模式的にされた線図である。
【発明を実施するための形態】
【０１４０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【０１４１】
実施の形態のスピーカ（スピーカ装置）１０は、スピーカユニット２０と、スピーカユニットの前方に設けられたパッシブラジエータ５０ｘ（例えば図１４ａのパッシブラジエータ５００）と、スピーカユニット２０が取り付けられて、スピーカユニット２０の後方を覆い、スピーカユニット２０と、パッシブラジエータ５０ｘで挟まれた空間３０ｘが密閉となるように構成されたキャビネット３０（図１ａなど参照）とを備え、パッシブラジエータ５０ｘの有効振動板面積５０Ｌ（図１４ａ）が、スピーカユニット２０の有効振動板面積２０Ｌよりも大きいスピーカ装置である。なお、スピーカユニット２０は、例えばドライバである。
【０１４２】
なお、以下では、図３などにおいて、テレビ４が示される。テレビ４は、外部の空間６ｘで用いられる、音を出す音響機器の一例である。用いられる音響機器は、図示されるテレビ４でもよいし、テレビ４ではなくて、ステレオ装置や楽器などでもよい。
【０１４３】
つまり、例えば、パッシブラジエータ５０ｘの有効振動板面積５０Ｌ（図１４ａ）は、スピーカユニット２０の有効振動板面積２０Ｌの２倍以上の面積である。
【０１４４】
そして、制御点６０Ｐは、スピーカ装置の至近距離（距離１ｎ）に位置し、至近距離の位置の制御点６０Ｐに設置された、音制御装置１ｓによる制御の制御効果を検出する効果検出器（エラーマイク６０など）を備え、制御フィルタ１１０は、効果検出器からの信号により、当該制御フィルタの制御特性が調整されるフィルタである。
【０１４５】
そして、スピーカ１０から、効果検出器（エラーマイク６０など）が設置される制御点６０Ｐの位置までの間の距離１ｎは、スピーカユニット２０の口径（図４ａの口径ｘ）以下である。
【０１４６】
これにより、効果検出器（エラーマイク６０など）の位置が、スピーカ１０（壁３）の至近距離（例えば上記の距離１ｎなど）にされて、空間６（図４ａなど）のユーザの動きが、効果検出器により邪魔されるのが防がれる。これにより、スピーカ１０が設けられる音制御装置１ｓの形が、ユーザの動作などを邪魔しない、より適切な形にできる。
【０１４７】
例えば、スピーカ（スピーカ装置）１０（図３など）は、家１の壁３の内部に収納される。壁３は、空間６と、この空間６の外部の空間６ｘとからなる全体を、２つの空間６、６ｘへと分ける。外部の空間６ｘは、音を出す音響機器（例えばテレビ４）がある空間である。音響機器が設置された外部の空間６ｘでない方の空間６は、音を聞くユーザ（図略）が存在する空間である。
【０１４８】
そして、スピーカ１０が設けられる音制御装置（音制御システム）１ｓ（図４ａ）は、ユーザが存在する空間６における音を検出するエラーマイク（図４ａのエラーマイク６０など）を含む。
【０１４９】
そして、スピーカユニット２０（図３など）は、スピーカ１０により、ユーザが存在する空間６ｘへと出力される音を再生する。
【０１５０】
再生される音は、その音が出力されれば、エラーマイクにより検出される音に含まれる、音響機器（テレビ４など）が出す音からの騒音が、比較的少なくなる音である。
【０１５１】
スピーカ１０（壁３）からの、エラーマイクの位置までの距離は、パッシブラジエータ５０ｘ（図３など）がない場合に適切である第２の距離１ｆ（図４ａ）ではなく、パッシブラジエータ５０ｘを備える場合に適切である、第２の距離１ｆよりも短い第１の距離１ｎである。第２の距離１ｆは、その距離１ｆの位置にエラーマイクがある場合には、エラーマイクが、空間６に存在するユーザの動作の邪魔になり易い距離である。第１の距離１ｎは、エラーマイクが、その距離１ｎの位置にある場合には、エラーマイクが、邪魔になり難い距離である。
【０１５２】
これにより、スピーカ１０により音が出力される、エラーマイクがある空間６は、人が存在し、ダクト１０００（図１５）の内部の空間などの１次元空間ではない、３次元空間である。
【０１５３】
そして、このようなスピーカ１０において、パッシブラジエータ５０ｘが設けられて、エラーマイクの位置が、壁３からの距離が、比較的短い第１の距離１ｎである位置にされる。
【０１５４】
これにより、エラーマイクが、ユーザの動作などの邪魔になることが生じるのが回避され、ユーザが、動作などをより行い易いようにされる。これにより、エラーマイクの位置が、適切な位置にされ、音制御装置１ｓの形が、より適切な形にできる。
【０１５５】
しかも、先述のように、パッシブラジエータの有効振動板面積５０Ｌ（図１４ａ）が、ドライバの有効振動板面積２０Ｌよりも、２倍以上などである。これにより、上述の第１の距離１ｎが、この種の装置に対してユーザが望む程度に十分に短い距離にできる。
【０１５６】
なお、例えば、パッシブラジエータ５０ｘは、出力される音の音質などの性能として、この種の装置で必要となる程度に十分に高い性能を生じさせる材質からなり、例えば、金属以外のその他の材質によってなる。
【０１５７】
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る音制御装置の構成について説明する。
【０１５８】
図１ａ〜図１ｃのそれぞれは、第１の実施形態に係る音制御装置のスピーカ構成を示す図である。
【０１５９】
図１ａの左欄は、スピーカ１０のスピーカユニット２０をキャビネット３０に取り付けた正面図であり、図１ａの右欄は、この側面図（断面図）である。
【０１６０】
スピーカユニット２０は、振動板や磁気回路を備えており、そのままでは、振動板前面の音と、後面の音とが互いに打ち消しあって、低音が出ないため、キャビネット３０に収めている。なお、図１ａ〜ｃの例では、このように、密閉式のキャビネット３０としているが、これに限定したものではなく、バスレフ方式など、状況に応じて使用することは可能である。つまり、スピーカ１０とは、一般に、スピーカシステムと称するものである。
【０１６１】
図１ｂの左欄は、複数のパッシブラジエータ５０〜５４を、キャビネット４０に設置した正面図を示している。図１ｂの右欄は、この側面図（断面図）である。キャビネット４０の後面は開放されている。
【０１６２】
図１ｃの左欄は、図１ｂのパッシブラジエータ５０〜５４付きキャビネット４０を、図１ａのスピーカユニット２０付きキャビネット３０に取り付けた正面図である。図１ｃの右欄は、その側面図（断面図）である。
【０１６３】
キャビネット３０とキャビネット４０との間の空間は、図１ｃの左欄、右欄のように接続することで、密閉空間となる。つまり、パッシブラジエータ５０〜５４の後面容積になる。故に、スピーカユニット２０が動くと、キャビネット３０とキャビネット４０の間に閉じ込められた空気によって、パッシブラジエータ５０〜５４が動く。つまり、ウーファーなどに利用されている、パッシブラジエータを用いたケルトン型スピーカとなる。
【０１６４】
なお、ここで、スピーカユニット２０は、可能な限り小型で、薄型のものを用い、キャビネット３０も、可能な限り奥行を薄くする。また、キャビネット４０も、可能な限り、奥行を薄くする。但し、制御効果を得るために必要な低音再生能力は確保するという前提である。
【０１６５】
このように、薄いスピーカユニット２０を選択して、キャビネット３０を薄くし、またパッシブラジエータ５０〜５４には、磁気回路部が無いので、キャビネット４０を薄くできる。このため、スピーカ１０としても、薄型にできる。よって、図２や図３に示すように、壁３の中に、スピーカ１０を収納することができる。
【０１６６】
図２は、屋外に騒音源２がある場合を示す図である。
【０１６７】
図３は、屋内に、騒音源となる、ＴＶ４の内蔵スピーカ５がある場合を示している。
【０１６８】
図２の場合、図３の場合のどちらの場合にも、壁３を伝わって、騒音が制御対象空間６（空間６）に侵入してくることに変わりは無く、図３を例にして、図４ａ、図４ｂおよび図５を参照しつつ、詳しい制御方法を説明する。
【０１６９】
図４ａ、図４ｂは、屋内に騒音源がある場合における、第１の実施形態に係る音制御装置の制御構成を示す図である。
【０１７０】
図４ａにおいて、壁３内に、スピーカ１０とスピーカ１１が、図４ｂに示すように、互いが接して取り付けられているのが示される。
【０１７１】
スピーカ１０〜１１のそれぞれは、図１ａ〜図１ｃで説明したように、スピーカユニット（図５のスピーカユニット２０または２１）の前面に、複数のパッシブラジエータ（図４ｂ等のパッシブラジエータ５０〜５４、５５〜５９を参照）を設置した構成を有する。
【０１７２】
この各パッシブラジエータ５０〜５９の中央付近に、２ｃｍほどの近距離で、エラーマイク６０〜６９を設置する。
【０１７３】
よって、ＴＶ４の内蔵スピーカ５（図４ａ）から出力された音は、壁３を伝わって、このエラーマイク６０〜６９に到達する。一方、ＴＶ４の内蔵スピーカ５から出力された音は、騒音マイク１００で検出され、制御フィルタ１１０に入力される。
【０１７４】
ところで、制御フィルタ１１０は、図５に示されるように、ＦＩＲフィルタ１１１〜１１２と、Ｆｘフィルタ１１３〜１１６と、ＬＭＳ演算器１１７〜１２０と、係数加算器１２１〜１２２から構成されている。
【０１７５】
ＦＩＲフィルタ１１１〜１１２は、騒音マイク１００からの騒音信号を、自身の係数と畳み込み処理する。そして、畳み込み処理がされた後の信号を、制御信号として、スピーカ１０〜１１に出力する。
【０１７６】
Ｆｘフィルタ１１３は、スピーカ１０から、エラーマイク６０〜６４を通って、加算器１０１までの伝達特性を近似した係数を有している。
【０１７７】
同様に、Ｆｘフィルタ１１４は、スピーカ１０から、エラーマイク６５〜６９を通って、加算器１０２までの伝達特性を近似した係数を、Ｆｘフィルタ１１５は、スピーカ１１から、エラーマイク６０〜６４を通って、加算器１０１までの伝達特性を近似した係数を、Ｆｘフィルタ１１６は、スピーカ１１からエラーマイク６５〜６９を通って加算器１０２までの伝達特性を近似した係数を、それぞれ有している。
【０１７８】
そして、騒音マイク１００からの騒音信号と、各Ｆｘフィルタ１１３〜１１６の係数を畳み込み、その結果を、ＬＭＳ演算器１１７〜１２０に入力する。
【０１７９】
ＬＭＳ演算器１１７〜１２０には、加算器１０１〜１０２からの検出信号も入力され、これをエラー信号とし、Ｆｘフィルタ１１３〜１１６からの信号を参照信号として、ＬＭＳ演算を実行する。
【０１８０】
そして、その結果を、係数加算器１２１〜１２２で加算し、それぞれ、ＦＩＲフィルタ１１１〜１１２の係数を更新する。
【０１８１】
この一連の、ＦＩＲフィルタ１１１〜１１２での制御信号出力と、係数更新動作との処理を繰り返すことによって、２つのスピーカ１０〜１１を用いて、２つの制御点である加算器１０１〜１０２におけるエラー信号を低減する。
【０１８２】
ここで、スピーカ１０の各パッシブラジエータ５０〜５４（図４ｂ）は、１つのスピーカユニット２０で駆動されるので、およそ等しく、同位相で振動する。但し、これらパッシブラジエータ５０〜５４は、スピーカユニット２０のすぐ近くにあるものと、少し離れているものがあるため（図４ａ、図５など参照）、微妙に、その振動は、互いに異なる。故に、エラーマイク６０〜６４で検出される信号も、それぞれ微妙には、互いに異なるが、およそ等しい特性を有している。
【０１８３】
これを、加算器１０１で加算することで、微妙な違いを平均化させる。
【０１８４】
つまり、図３０〜図３１で説明したように、パッシブラジエータ５０〜５４は、スピーカユニット２０の振動板口径を、等価的に大きくした効果がある。このため、パッシブラジエータ５０〜５４直前の特性が均一化される。
【０１８５】
さらに、エラーマイク６０〜６４と加算器１０１により、微妙な違いを平均化、均一化する効果を有している。
【０１８６】
なお、スピーカ１１についても、同様に、パッシブラジエータ５５〜５９とエラーマイク６５〜６９および加算器１０２によって、パッシブラジエータ５５〜５９直前で検出される信号を平均化、均一化する。
【０１８７】
よって、加算器１０１〜１０２におけるエラー信号を低減すると、パッシブラジエータ５０〜５９直前の騒音が、均一に制御されることになる。
【０１８８】
図６ａ〜６ｃから、図１０ａ〜図１０ｃは、図４ａ及び図４ｂに示した音制御装置の制御効果を示す複数の図である。
【０１８９】
実験で、実際に確認した効果を、図６ａ〜１０に示す。なお、使用したスピーカ１０〜１１においては、スピーカユニットの口径が７ｃｍで、パッシブラジエータ５０〜５９のそれぞれのサイズが、縦３ｃｍ×横１５ｃｍ、スピーカ間距離は、図４ａに示されるように２０ｃｍ（スピーカ１０〜１１の外形はそれぞれ縦２２ｃｍ×横２０ｃｍ×奥行６ｃｍ）となっている。
【０１９０】
図６ａは、スピーカ１０におけるエラーマイク６０の騒音低減効果を、図６ｂは、スピーカ１１におけるエラーマイク６５の騒音低減効果を、図６ｃは、スピーカ１０とスピーカ１１との間に設置した評価マイク１３０の騒音低減効果を、それぞれ示している。
【０１９１】
同様に、図７ａは、スピーカ１０におけるエラーマイク６１の騒音低減効果を、図７ｂは、スピーカ１１におけるエラーマイク６６の騒音低減効果を、図７ｃは、スピーカ１０とスピーカ１１との間に設置した評価マイク１３１の騒音低減効果を、それぞれ示している。
【０１９２】
また、図８ａは、スピーカ１０におけるエラーマイク６２の騒音低減効果を、図８ｂは、スピーカ１１におけるエラーマイク６７の騒音低減効果を、図８ｃは、スピーカ１０とスピーカ１１との間に設置した評価マイク１３２の騒音低減効果をそれぞれ示している。
【０１９３】
そして、図９ａは、スピーカ１０におけるエラーマイク６３の騒音低減効果を、図９ｂは、スピーカ１１におけるエラーマイク６８の騒音低減効果を、図９ｃは、スピーカ１０とスピーカ１１の間に設置した評価マイク１３３の騒音低減効果を、それぞれ示している。
【０１９４】
さらに、図１０ａは、スピーカ１０におけるエラーマイク６４の騒音低減効果を、図１０ｂは、スピーカ１１におけるエラーマイク６９の騒音低減効果を、図１０ｃは、スピーカ１０とスピーカ１１との間に設置した評価マイク１３４の騒音低減効果を、それぞれ示している。
【０１９５】
なお、騒音低減効果は、制御ＯＦＦと、制御ＯＮとの間での差分で表現しており、０ｄＢ以上が、騒音低減量となる。但し、使用したスピーカ１０〜１１の低音再生能力が、６０Ｈｚ以下では、不十分なため、６０Ｈｚ以下では、測定した音場での暗騒音よりも、十分に大きい音圧が再生できていない。つまり、６０Ｈｚ以下では、Ｓ／Ｎが十分に確保できていないため、６０Ｈｚ以上で、騒音低減効果が評価される。
【０１９６】
以上より、評価マイク１３１〜１３３（図４ｂ）での効果（図７ｃ、図８ｃ、図９ｃ）は、対応するエラーマイク６１〜６３、６６〜６８での効果（図７ａ〜図９ａ、図７ｂ〜図９ｂ）と同等効果である。評価マイク１３０、１３４での効果（図６ｃ、図１０ｃ）は、対応するエラーマイク６０、６４、６５、６９での効果（図６ａ、図１０ａ、図６ｂ、図１０ｂ）より僅かに劣化してはいるが、図３５ａ〜図３５ｄの場合より、エラーマイク間距離が大きくなっているにも拘らず、図３５ａ〜図３５ｄでの効果の劣化よりも、効果の劣化は小さい。図３５ｄの評価マイク１４００に相当する評価マイク１３２（図８ｃ）を比べても、エラーマイク間距離が１．５倍以上に大きくなっているにも拘らず、図３５ａ〜図３５ｄよりも、効果が向上している。このことから、スピーカ１０とスピーカ１１の前面全体で、均一な騒音低減が実現できている。
【０１９７】
図１１ａ、図１１ｂのそれぞれは、第１の実施形態に係る音制御装置の他の制御構成を示す図である。
【０１９８】
図４ａ〜図１０ｃでは、スピーカ１０とスピーカ１１との２つを用いて、加算器１０１〜１０２の２点制御を行う構成であった。一方、図１１ａ、図１１ｂには、スピーカ１２〜１３を追加して、４つのスピーカで、４点制御する構成を示している。これは、図４ａなどでの構成を、単純に２倍にしたものであり、よって、制御フィルタ１１０の内部構成も、これに合わせて、拡充すればよいだけである。こうすることで、簡単に、スピーカ個数を増加していくことができ、壁３内を、スピーカで埋め尽くすように設置すれば、壁３全体で、騒音を低減することができる。
【０１９９】
以上のように、口径の小さなスピーカユニット、すなわち小型薄型軽量スピーカユニットを用いることで、スピーカを、軽量で薄型化できるので、一般的な壁に取り付けることが容易になる。
【０２００】
また、パッシブラジエータを用いることで、軽量、薄型を維持したままで、等価的なスピーカ口径を大きくでき、これによって、スピーカ直前でのスピーカ特性を均一化できる。
【０２０１】
また、複数のエラーマイクを用いることで、パッシブラジエータによる均一化後の微妙なムラを検出し、これを加算することで、さらに均一化、平均化を行い、この結果、スピーカサイズが大きくなっても、その直前で、均一制御を可能とするという、相反する条件で、効果を両立できる。
【０２０２】
さらに、エラーマイクを複数用いても、これを加算することで、演算量を削減し、加えて、スピーカサイズを大きくすることで、壁全体に使用するスピーカ個数を削減でき、その結果、さらに演算量を大きく削減できる。
【０２０３】
なお、本実施形態では、エラーマイクをスピーカ直前に設置する構成とした。一方、図２のような、屋外の騒音を対象とした場合には、その騒音源が特定できないことが多い。このため、常に、制御フィルタ１１０の制御特性を変化させる適応制御を行う必要がある。そのため、エラーマイクを設置しておかねばならないが、図３のＴＶの位置などとして、音源位置が特定できる場合には、予め、制御フィルタ１１０の制御特性を求めておけば、エラーマイクを常設することは不要となる。但し、制御対象空間内での模様替えなど、スピーカとエラーマイクとの間の音響特性が変化することを想定した場合には、エラーマイクを設置しておく方が望ましい。
【０２０４】
また、スピーカ１０を、専用のキャビネット３０、４０で構成することで、１つの独立したスピーカシステムとしているが、壁３内に収納する場合は、壁３そのものがキャビネット３０、４０を兼ね備えた構成としてもよい。
【０２０５】
また、エラーマイク６０〜６９をスピーカ１０〜１１から２ｃｍ離した位置に設置するとしたが、これに限定するものではなく、所定の目的が達成され、効果を得られる範囲で任意に設置すればよい。
【０２０６】
本実施の形態のように、スピーカ１０〜１１の近距離に設置した場合、つまり、壁３の至近距離の場合には、壁内部にも設置できるので、制御効果の得られる空間を広くすると共に、制御対象空間６内での、人の移動や、荷物、機材の設置などに、エラーマイク６０〜６９が邪魔になることがない。
【０２０７】
逆に、スピーカ１０〜１１から少し離して、エラーマイク６０〜６９を設置する場合には、スピーカ１０〜１１からの再生音の波面が、さらに均一化された位置で、音を検出することになるので、同数のエラーマイクを用いれば、効果を向上させることができ、あるいは、近距離設置と同等効果でよければ、エラーマイク数を削減することができる。
【０２０８】
図１２は、第１の実施形態に係る音制御装置の他の用途を示す図である。
【０２０９】
さらに、本実施の形態では、屋外あるいは屋内の騒音を低減することを目的としたが、例えば、ＴＶ視聴やオーディオ鑑賞において、図１２で示される用途に、本技術が用いてもよい。つまり、図１２のように、ＴＶを設置した部屋そのものが制御対象空間６となり、その壁３、７に設置したスピーカ１０、１２、１４、１６によって、部屋全体を良好な音響特性となるように制御する用途に用いてもよい。
【０２１０】
これによって、ＴＶの中心に居る人だけでなく、周囲の人も、同等の良好な音響特性を楽しむことができる。良好な音質特性とは、例えば、音像定位や、サラウンドなどの臨場感を向上させる音場制御や、低音の量感を向上させる音質調整などを指す。特に、立体音響や、３Ｄ音響と呼ばれる、臨場感を向上させる技術は、従来、スイートスポットが極めて狭く、そのスイートスポットに居る１人しか最適な音響特性を楽しむことができなかったが、本技術を用いれば、その部屋に居る家族全員で、同等の最適音響特性を楽しむことが可能である。
【０２１１】
図４４は、スピーカ１０などを示す図である。
【０２１２】
図４５〜図４７のそれぞれは、音圧を示す図である。
【０２１３】
図４５の上段では、１００Ｈｚの周波数でのデータが示される。図４５の下段では、２００Ｈｚの周波数でのデータが示される。図４６の上段では、３００Ｈｚの周波数でのデータが示される。図４６の下段では、４００Ｈｚの周波数でのデータが示される。図４７では、５００Ｈｚの周波数でのデータが示される。
【０２１４】
そして、それぞれの周波数について、左、中央、右の３つのデータが示される。つまり、これら３つのデータのうちで、左のデータは、スピーカ１０の口径ｘ（図４４、図４ａなどを参照）が５ｃｍでのデータである。中央のデータは、１５ｃｍでのデータである。右のデータは、３０ｃｍでのデータである。
【０２１５】
図４４における一点鎖線は、スピーカ１０の中心線である。
【０２１６】
それぞれの周波数の、それぞれの口径ｘでのデータの縦軸は、スピーカ１０（図４４）からの、この中心線に平行な向きの距離を表わし、この縦軸における単位は、ｃｍ（センチメートル）である。
【０２１７】
図４４では、このような、スピーカ１０からの距離として、面Ａにおける１ｃｍの距離、面Ｂにおける２ｃｍの距離…、が例示される。
【０２１８】
それぞれのデータでは、それぞれの距離の面（面Ａ、面Ｂなど）における、この中心線上の点（図４４における、丸印で示される点）での音圧を基本として、音圧が示される。
【０２１９】
つまり、それぞれのデータでの横軸は、それらの面に対して平行な方向、つまり、上述の中心線に対して、垂直な方向の位置を表わす。
【０２２０】
そして、それぞれのデータにおいて、横軸のそれぞれの位置での音圧が、上述の中心線上の点（図４４の丸印の点）での音圧を基本として、示される。この横軸の単位は、ｄｂ（デジベル）である。
【０２２１】
図示されるように、スピーカ１０の口径ｘが、上述された５ｘｍ、１５ｃｍ、３０ｃｍの何れであるか、及び、周波数が、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ…のうちの何れのデータであるかに関わらず、何れにおいても、次の通りである。
【０２２２】
つまり、何れでも、縦軸で示される距離が、口径ｘよりも長い距離である位置でのみ、０ｄｂ〜−１．５ｄｂの音圧であるエリア（図４５で示されるエリア１）の直径（「そのエリアの、グラフの横軸の方向の長さ」）が、スピーカ１０の口径ｘと同等以上である。
【０２２３】
例えば、それぞれの周波数における３つのデータのうちの、口径ｘが５ｃｍである際の左のデータにおいては、図示される破線で表わされる５ｃｍの距離よりも、さらに長い距離の位置（破線よりも、図の上側での位置）でのみ、エリア１の直径が、５ｃｍ以上である。
【０２２４】
ここで、図４ａで示される距離１ｆは、本技術以外の他の技術において想定される、スピーカ１０からの、エラーマイクが設置される位置までの距離として想定される距離である。
【０２２５】
つまり、例えば、他の技術での距離１ｆは、このような、口径ｘ（例えば５ｃｍ）よりも長く、スピーカ１０から大きく離れる距離である。
【０２２６】
つまり、例えば、他の技術での距離１ｆにおいては、「距離１ｆ＞口径ｘ」である。
【０２２７】
このため、他の技術においては、このような大きく離れる距離１ｆでの位置に設けられたエラーマイクが、空間６（図３など）における、ユーザの動作等の邪魔になってしまう。
【０２２８】
これに対して、本技術によれば、パッシブラジエータ（例えば、図１４ａのパッシブラジエータ５００など）が設けられ、かつ、その有効面積５０Ｌ（図１４ａ）が、スピーカユニット２０（図３など）の有効面積２０Ｌ（図１４ａ）よりも大きい。
【０２２９】
これにより、例えば、エラーマイク（エラーマイク６０など：図３など）が設けられる位置までの距離として想定される、図４ａに示される距離１ｎは、距離１ｎ≦口径ｘであり、スピーカ１０から、エラーマイクが大きく離れる距離ではない。
【０２３０】
これにより、エラーマイクが、ユーザの動作等の邪魔になるのが回避され、音制御システム１ｓ（図４ａ）の形が、邪魔をしてしまわない適切な形にできる。
【０２３１】
なお、図５１〜５３は、それぞれ、上述された、図４５〜図４７を線図にしたものである。適宜、これら図５１〜図５３を参照されたい。
【０２３２】
図４８は、本技術ではない他の技術を示す図である。
【０２３３】
図４９は、本技術での構成を示す図である。
【０２３４】
評価点４８６ｐ（図４８）でも適切な効果を得ようとすると、図４８に示される、小型スピーカのみが用いられる場合においては、それぞれが小型スピーカである２つのスピーカ４８４、４８５を互いに密着すると共に、２つの制御フィルタ４８２、４８３を用いて、２つの制御点４８４ｐ、４８５ｐを制御する必要が生じてしまう。
【０２３５】
これに対して、本技術においては、図４９で示されるようにされる。つまり、パッシブラジエータ（パッシブラジエータ５００など）が用いられ、振動板面積が大きくされる。
【０２３６】
これにより、制御点と評価点が一致されて（あるいは、複数の制御点を加算する構成でも良い）、スピーカおよび制御フィルタの個数を、図４８での構成での場合（２個）と比べて、１／２倍の個数（１個）へと削減できる。
【０２３７】
なお、同様に、小型スピーカを３つ用いる場合には、こうして、パッシブラジエータが設けられることにより、スピーカおよび制御フィルタの個数を、１／３倍の個数へと削減できる。
【０２３８】
このため、演算量の削減幅としては、これら１／２倍および１／３倍のうちで、より１倍に近い１／２倍での削減幅以上に大きな削減幅にされることが望まれる。
【０２３９】
そこで、本技術においては、図１４ａで示される、パッシブラジエータの有効面積５０Ｌ（＝面積１ｚ）は、スピーカユニット２０の有効面積２０Ｌ（＝面積１ｘ）に対して、面積１ｘ／面積１ｚ≧２にされ、つまり、パッシブラジエータの面積１ｘは、スピーカユニット２０の面積１ｘの２倍以上にされる。
【０２４０】
これにより、パッシブラジエータの有効面積５０Ｌ（＝面積１ｚ）が、望まれる程度の削減幅が実現される程度に、十分に大きくされて、適切な面積にできる。
【０２４１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る音制御装置の構成について説明する。
【０２４２】
図１３ａ〜図１３ｃは、第２の実施形態に係る音制御装置のスピーカ構成を示す図である。
【０２４３】
図１３ａ〜図１３ｃでは、図１ｂおよび図１ｃのパッシブラジエータ５０〜５４を、１つのパッシブラジエータ５００に置き換えたものが示される。なお、その他は、図１ａ〜図１ｃと同じである。
【０２４４】
この場合の利点は、明らかに、パッシブラジエータの個数が少なくなるので、コストが低減されることである。
【０２４５】
図１４ａ〜図１４ｃのそれぞれは、図１３ａ〜図１３ｃで示したスピーカに対するエラーマイク配置例を示す図である。
【０２４６】
ここで、パッシブラジエータ５００の剛性が、制御に影響を及ぼす。理想的には、パッシブラジエータ５００の比較的好ましい動作は、パッシブラジエータ５００が、ピストン振動することであり、ピストン振動すれば、パッシブラジエータ５００の至近距離であっても、均一な再生音が期待できる。そのためには、パッシブラジエータ５００の剛性が高い必要があるが、一般的に、剛性が高くなると、重くなり、低音再生において、十分な音圧が出し難くなる。そのため、適度な内部損失を持つ、スピーカに一般的な素材を用いると、パッシブラジエータ５００の至近距離での再生音に、波面の乱れが生じやすくなる。そこで、図１４ａ〜図１４ｃに示すように、エラーマイク配置を工夫する。
【０２４７】
図１４ａでは、図４ａ等の場合と同様の、エラーマイク配置にした場合を示している。この場合の制御方法は、第１の実施形態と同じく、エラーマイク６０〜６４の出力を加算して、エラー信号とする方法であり、詳細は既に述べているので、重複した説明を省略する。
【０２４８】
図１４ｂは、エラーマイク６０〜６４を、パッシブラジエータ５００の中心と、四隅とに分散配置にした場合を示している。この場合の制御方法も、第１の実施形態と同じく、エラーマイク６０〜６４の出力を加算して、エラー信号とする方法である。
【０２４９】
図１４ａでの配置と、図１４ｂでの配置とのうちのどちらを用いるかは、パッシブラジエータ５００の至近距離での再生音波面の乱れの状況に応じて選択すればよく、また、これ以外の配置でも、制御効果が得られるなら、問題はない。
【０２５０】
図１４ｃは、エラーマイク６０のみを、パッシブラジエータ５００の中心に配置にした場合を示している。先に述べたように、パッシブラジエータ５００の剛性が高く、ピストン振動する場合などには、この構成でも問題はない。この場合には、エラーマイクの個数も削減でき、コスト的に有利である。
【０２５１】
以上のように、パッシブラジエータを１つにすることで、コストが低減でき、且つ、エラーマイクの個数と配置を、パッシブラジエータ５００の至近距離での再生音波面の乱れの状況に応じて選択することで、制御効果の確保と、コスト削減を実現することができる。
【０２５２】
但し、図１４ｃで示されるパッシブラジエータ５００などのように、大型のパッシブラジエータを用意する必要があり、これが、新たなコスト増加要因だとするならば（例えば、適度な量産品が存在しないため、金型から新たに投資しなければいけないなどのために）、既存のパッシブラジエータ（例えば、ＴＶ用に多量に市場に出回っているものなど）を複数用いる方が、結果的に、低コストに抑えられることも考えられる。その場合には、第１の実施形態に沿った構成とすればよい。
【０２５３】
なお、本発明が実施される際に、次の形態が採られてもよい。
【０２５４】
つまり、家１００１における壁３（図３などを参照）などの、空間６を、空間６の外部の空間６ｘから仕切る仕切部があってもよい。
【０２５５】
なお、例えば、この壁３は、家１００１の新築の際などに、ユーザ、または、家１００１の建築メーカなどにより購入等されて、購入した建築メーカ等により、新築される家１００１に設置される、家１００１を新築する際に用いられる部品などでもよい（図５０など参照）。
【０２５６】
つまり、壁３は、例えば、家１００１の部品を製造するメーカ等により製造されて、家１００１の建築者などへと販売される部品などでもよい。
【０２５７】
つまり、壁３は、このような、建築者などへと販売される部品などでもよい。
【０２５８】
すなわち、例えば、壁３は、家１００１における、壁３以外の他の部分とは離れて、他の部分とは独立して流通するものでもよい。
【０２５９】
なお、仕切部は、このような、壁３などの、家１００１などに設けられる壁ではなくてもよい。つまり、仕切部は、例えば、いわゆるパーティションなどでもよいし、これら以外の他の物などでもよい。
【０２６０】
ここで、空間６は、その空間６にユーザが存在して、空間６における音が、存在するユーザにより聞かれる空間である。
【０２６１】
なお、上述の仕切部（壁３など）とは、例えば、このような空間６と、この空間６の外部の空間６ｘとが構成する全体を、これら、空間６、および、外部の空間６ｘとの２つの空間に分けるものである。
【０２６２】
しかしながら、近年においては、多くの場合において、テレビ（ＴＶ）４（図３）として、かなり薄型のものが用いられる。
【０２６３】
このため、近い将来などにおいては、このような、かなり薄型のテレビ４として、仕切部である壁３に掛けられる壁掛けテレビが、今よりもかなり多く用いられることなどが考えられる。
【０２６４】
つまり、テレビ４が、壁３に接する位置などの、壁３に極めて近い位置に設けられることが多くなることが考えられる。
【０２６５】
そこで、壁３（仕切部）の内部に、人が存在して、音を聞く空間６へと、音を出力する先述された、人が存在して、音を聴く、壁３により仕切られた空間６へと音を出力するスピーカ（スピーカ装置）１０（図３など）が設けられてもよい。
【０２６６】
つまり、例えば、出力される音は、その音が出力される場合には、エラーマイク（例えば、図１４ａのエラーマイク６０など）で検出される、空間６（図３、図４ａなど）における音が、より、騒音が少ない音になるなどして、より適切な音になる音である。
【０２６７】
なお、例えば、スピーカ１０は、壁３の内部に設けられて、壁３に収納される。
【０２６８】
しかしながら、発明者は、このような構成を考えるのに際して、このような構成では、次の課題が生じる恐れがあることに気付いた。
【０２６９】
つまり、スピーカ１０は、壁３に設けられるのに適する程度に、十分に軽いものであることが望まれる。
【０２７０】
また、スピーカ１０は、壁３に設けられるのに適するように、例えば、壁３の厚み（図２２ａに示される厚み１００１Ｌを参照）に合った十分に小さいサイズなどの、十分に小さいサイズのものであることが望まれる。
【０２７１】
そして、一方で、スピーカ１０に設けられる、音を再生するスピーカユニット２０の振動板口径（先述）が比較的小さいと、先述の通り、スピーカ１０の直前の位置における、出力された音の波面が乱れてしまう。
【０２７２】
なお、ここで、小さい口径は、例えば、図４５等のケースにおける、１５ｃｍよりも小さい５ｃｍなどでもよい。
【０２７３】
そして、スピーカ１０の直前の位置とは、例えば、スピーカ１０から至近距離の位置であり、図４ａに示される距離１ｎでの位置などである。
【０２７４】
つまり、直前の位置とは、その位置に、物（例えばエラーマイク６０など）が設けられても、その位置が、スピーカ１０（壁３）に対して十分に近くて、その物が、空間６に存在するユーザの動き等の邪魔にならない位置である。
【０２７５】
つまり、スピーカユニット２０の振動板の口径（振動板口径、有効振動板面積）が比較的小さくされると、距離１ｎの位置は、波面が乱れた位置になり、エラーマイク（エラーマイク６０など）を設ける位置にするのが不可能な位置になってしまう。
【０２７６】
このため、壁３から、比較的長い距離１ｆ（図４ａ）だけ離れた位置に、エラーマイクが設けられてしまい、設けられたエラーマイクが、ユーザの動作などで、邪魔になってしまうことが考えられる。
【０２７７】
そこで、本技術では、スピーカ１０は、スピーカユニット２０と、パッシブラジエータ（図１３ｂ等のパッシブラジエータ５００など）とを備える。
【０２７８】
スピーカユニット２０は、ドライバであり、スピーカ１０が出力する音を再生する。
【０２７９】
パッシブラジエータは、上述のスピーカユニット２０との間の空間が、密閉空間にされていて、スピーカユニット２０で音が再生されて、この密閉空間における、その音の振動に合わせて、振動（例えば、先述のピストン振動）をする。パッシブラジエータは、この振動をすることにより、再生される音を、スピーカ１０により出力される音として、スピーカ１０から放射する。
【０２８０】
そして、このパッシブラジエータは、その口径（振動板口径）が、スピーカユニット２０の口径（振動板口径）よりも大きく、より大きい口径での放射を行う。
【０２８１】
つまり、このパッシブラジエータの有効振動面積（有効振動板面積）５０Ｌ（図１４ａ）は、スピーカユニット２０の有効振動板面積２０Ｌよりも大きくて、このパッシブラジエータは、大きい有効振動面積５０Ｌでの放射を行う。
【０２８２】
なお、このパッシブラジエータは、いわゆるドローンコーンなどでもよい。
【０２８３】
これにより、スピーカユニット２０の口径は、大きくされず、比較的小さい口径に維持され、スピーカ１０が、壁３に設けるのに十分適する程度に、軽量かつ小型にできる。これにより、スピーカ１０を、壁３に設けることができる（脱落し易いなどの弊害を生じさせずに、設けることができる）。
【０２８４】
しかも、上述のパッシブラジエータが設けられて、このパッシブラジエータでの放射がされ、壁３の直近の位置（先述された、距離１ｎでの位置）でも、波面が乱れない。
【０２８５】
これにより、波面が乱れない、直近の位置に、エラーマイク（エラーマイク６０など）が設けられて、ユーザの動き等に対する邪魔が生じるのが回避される。これにより、スピーカ１０が設けられるシステム（音制御システム、音制御装置）の形が、邪魔をしないような適切な形にできる。
【０２８６】
なお、このように、本技術の範囲に属し、本技術の恩恵を受ける物としては、上述のスピーカ１０が想定される。また、このスピーカ１０が設けられた、例えば、上述された壁（壁３など）、パーティションなどの仕切部（仕切構造）も想定される。また、このスピーカ１０が設けられた音制御システム（音制御装置）なども想定される。何れの物が実施されるのに際しても、本発明の権利の対象に該当し得る。
【０２８７】
なお、こうして、エラーマイクの位置が、壁３の直近の位置（図４ａの距離１ｎの位置）にされて、エラーマイクが、ユーザの動作等の邪魔になるのが回避できる。
【０２８８】
これに対して、図１５に示される、ダクトの従来例では、ダクトの空間に、ユーザが存在しない。このため、図１５に示されるエラーマイク１２００の位置を、ユーザの動きの邪魔にならない位置にすることは、考えられない。
【０２８９】
また、そもそも、ダクトの空間は、先述のように、１次元空間であり、一般家庭の部屋などの３次元空間ではない。このため、ダクトの従来例では、図１５に示されるエラーマイク１２００の位置がどのような位置であるかにより、検出される音が適切か否かなどが、（大きくは）変化しない。このため、そもそも、ダクトの技術においては、エラーマイク１２００の位置を変化させることに着目することは困難である。
【０２９０】
よって、図１５で言われるダクトの技術等から、本技術に想い至ることは困難であり、図１５の技術から、本技術の進歩性は否定されないと考えられる。
【０２９１】
なお、例えば、スピーカ１０が備えるパッシブラジエータの振動板の材料は、先述の動作が適切にされるのに必要である程度に軽い材料で、例えば、金属以外の他の材料などである。
【０２９２】
こうして、要するに、壁内にスピーカとエラーマイクを収納して室内に居る人の移動を邪魔せず、且つ、広いエリアで騒音低減や音響効果向上を実現するための音制御装置を安価に提供できる。つまり、音制御装置が、音源からの信号を検出する音源検出器と、その検出信号を信号処理する制御フィルタと、制御フィルタの出力信号を再生するスピーカと、スピーカ至近距離に設置した効果検出器から構成され、特にスピーカは、スピーカユニットの前方に有効振動板面積が同等以上のパッシブラジエータを設けて駆動し、複数個のスピーカを密着させて壁に設置する構成とし、さらに複数の効果検出器出力を加算した信号で制御フィルタの特性を求めることで、演算負荷を抑えながら、スピーカ至近距離での再生音の波面の乱れを均一化、平均化するので、制御対象空間全体で良好な制御効果を得ることができる。
【０２９３】
なお、本発明は、装置、システム、集積回路などとして実現できるだけでなく、その装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体として実現したり、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２９４】
本技術にかかる音制御装置は、壁やパーティションに埋め込み可能なサイズのスピーカを用いて、スピーカ直前での音制御を可能とし、且つ、壁やパーティション全体を制御しても低演算量に抑えるための音響的、電気的工夫を備え、その結果、少ない演算負荷で、壁やパーティションで囲まれた広い制御エリアを確保することが可能であり、オーディオビジュアル機器やカーオーディオなどに適用して音楽の効果（臨場感や音質など）を向上させたり、住宅やオフィス、工場などにおいて騒音を低減するなど、幅広い分野に適用される。【０２９５】
スピーカ装置が設けられる音制御装置の形が、ユーザの動作の邪魔になり難い形にできる。
【符号の説明】
【０２９６】
１、１００１    家
２、２０００    騒音源
３、１００３、１００４    壁
４、６０００    ＴＶ
５、６１００    ＴＶ内蔵スピーカ
６    制御対象空間
１０〜１４、１６、２３００、２３０１    スピーカ
２０、２１、２１００、６２００    スピーカユニット
２０Ｌ    有効振動板面積
３０、４０、２０００ａ    キャビネット
３０ｘ    空間
５０〜５９、５０ｘ、５００、２２００    パッシブラジエータ
５０Ｌ    有効振動板面積
６０〜６９、１２００、１２０１    エラーマイク
１００、１１００    騒音マイク
１０１〜１０３、５０００    加算器
１１０、３０００    制御フィルタ
１１１、１１２、３１００、３１０１    ＦＩＲフィルタ
１１３〜１１６、３２００〜３２０３    Ｆｘフィルタ
１１７〜１２０、３３００〜３３０３    ＬＭＳ演算器
１２１、１２２、３４００、３４０１  係数加算器
１３０〜１３４、１４００    評価マイク
１０００    ダクト
１００２    パーティション
１５００    パネル
４０００、４００１    人
７０００    無限大バッフル
【図１ａ】
2011118218.tif 000003
【図１ｂ】
2011118218.tif 000004
【図１ｃ】
2011118218.tif 000005
【図２】
2011118218.tif 000006
【図３】
2011118218.tif 000007
【図４ａ】
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【図４ｂ】
2011118218.tif 000009
【図５】
2011118218.tif 000010
【図６ａ】
2011118218.tif 000011
【図６ｂ】
2011118218.tif 000012
【図６ｃ】
2011118218.tif 000013
【図７ａ】
2011118218.tif 000014
【図７ｂ】
2011118218.tif 000015
【図７ｃ】
2011118218.tif 000016
【図８ａ】
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【図８ｂ】
2011118218.tif 000018
【図８ｃ】
2011118218.tif 000019
【図９ａ】
2011118218.tif 000020
【図９ｂ】
2011118218.tif 000021
【図９ｃ】
2011118218.tif 000022
【図１０ａ】
2011118218.tif 000023
【図１０ｂ】
2011118218.tif 000024
【図１０ｃ】
2011118218.tif 000025
【図１１ａ】
2011118218.tif 000026
【図１１ｂ】
2011118218.tif 000027
【図１２】
2011118218.tif 000028
【図１３ａ】
2011118218.tif 000029
【図１３ｂ】
2011118218.tif 000030
【図１３ｃ】
2011118218.tif 000031
【図１４ａ】
2011118218.tif 000032
【図１４ｂ】
2011118218.tif 000033
【図１４ｃ】
2011118218.tif 000034
【図１５】
2011118218.tif 000035
【図１６】
2011118218.tif 000036
【図１７】
2011118218.tif 000037
【図１８】
2011118218.tif 000038
【図１９】
2011118218.tif 000039
【図２０】
2011118218.tif 000040
【図２１】
2011118218.tif 000041
【図２２ａ】
2011118218.tif 000042
【図２２ｂ】
2011118218.tif 000043
【図２３】
2011118218.tif 000044
【図２４】
2011118218.tif 000045
【図２５】
2011118218.tif 000046
【図２６】
2011118218.tif 000047
【図２７】
2011118218.tif 000048
【図２８】
2011118218.tif 000049
【図２９】
2011118218.tif 000050
【図３０】
2011118218.tif 000051
【図３１】
2011118218.tif 000052
【図３２ａ】
2011118218.tif 000053
【図３２ｂ】
2011118218.tif 000054
【図３３ａ】
2011118218.tif 000055
【図３３ｂ】
2011118218.tif 000056
【図３３ｃ】
2011118218.tif 000057
【図３３ｄ】
2011118218.tif 000058
【図３４ａ】
2011118218.tif 000059
【図３４ｂ】
2011118218.tif 000060
【図３４ｃ】
2011118218.tif 000061
【図３４ｄ】
2011118218.tif 000062
【図３５ａ】
2011118218.tif 000063
【図３５ｂ】
2011118218.tif 000064
【図３５ｃ】
2011118218.tif 000065
【図３５ｄ】
2011118218.tif 000066
【図３６】
2011118218.tif 000067
【図３７】
2011118218.tif 000068
【図３８】
2011118218.tif 000069
【図３９】
2011118218.tif 000070
【図４０】
2011118218.tif 000071
【図４１】
2011118218.tif 000072
【図４２】
2011118218.tif 000073
【図４３】
2011118218.tif 000074
【図４４】
2011118218.tif 000075
【図４５】
2011118218.tif 000076
【図４６】
2011118218.tif 000077
【図４７】
2011118218.tif 000078
【図４８】
2011118218.tif 000079
【図４９】
2011118218.tif 000080
【図５０】
2011118218.tif 000081
【図５１】
2011118218.tif 000082
【図５２】
2011118218.tif 000083
【図５３】
2011118218.tif 000084
【国際調査報告】
2011118218.tif 000085
2011118218.tif 000086
2011118218.tif 000087
2011118218.tif 000088
2011118218.tif 000089